Atmosfääriõhu soojendamine. §33

- seadmed, mida kasutatakse õhu soojendamiseks sissepuhkeventilatsioonisüsteemides, kliimaseadmetes, õhkküttes, samuti kuivatusseadmetes.

Vastavalt jahutusvedeliku tüübile võivad küttekehad olla tule-, vee-, auru- ja elektrikütteseadmed. .

Praegu on kõige levinumad vee- ja aurukuumutajad, mis jagunevad siletorudeks ja ribideks; viimased jagunevad omakorda lamell- ja spiraalhaavadeks.

Eristage ühekäigulisi ja mitmekäigulisi kütteseadmeid. Ühekäigulisel teel liigub jahutusvedelik läbi torude ühes suunas ja mitmekäigulisel muudab liikumissuunda mitu korda kollektori katete vaheseinte olemasolu tõttu (joon. XII.1).

Kütteseadmed täidavad kahte mudelit: keskmine (C) ja suur (B).

Soojustarbimine õhu soojendamiseks määratakse valemitega:

Kus Q"— soojuskulu õhkkütteks, kJ/h (kcal/h); K- sama, W; 0,278 on kJ/h teisendustegur W-ks; G- kuumutatud õhu mass, kg / h, võrdne Lp [siin L- kuumutatud õhu mahuline kogus, m 3 / h; p on õhu tihedus (temperatuuril tK), kg / m 3]; Koos- õhu erisoojusmaht, võrdne 1 kJ / (kg-K); t k - õhutemperatuur pärast kütteseadet, ° С; t n— õhutemperatuur enne õhusoojendit, °C.

Esimese kütteastme kütteseadmete puhul on temperatuur tn võrdne välisõhu temperatuuriga.

Liigne niiskuse, kuumuse ja gaaside vastu võitlemiseks mõeldud üldventilatsiooni projekteerimisel eeldatakse, et välisõhu temperatuur on võrdne arvutatud ventilatsioonitemperatuuriga (A-kategooria kliimaparameetrid), mille MPC on üle 100 mg / m3. Üldventilatsiooni projekteerimisel gaaside vastu võitlemiseks, mille MPC on alla 100 mg / m3, samuti sissepuhkeventilatsiooni projekteerimisel, et kompenseerida kohalike väljatõmbesüsteemide, protsesside õhupuhastite või pneumaatiliste transpordisüsteemide kaudu eemaldatavat õhku, eeldatakse, et välisõhu temperatuur on võrdne kütteprojekti arvestuslikule välistemperatuurile tn (kliimaparameetrite kategooria B).

Soojuse ülejäägita ruumis tuleks varustada sissepuhkeõhku, mille temperatuur on võrdne selle ruumi siseõhu temperatuuriga tВ. Liigse soojuse juuresolekul tarnitakse sissepuhkeõhku alandatud temperatuuril (5-8 ° C võrra). Alla 10°C temperatuuriga sissepuhkeõhku ei soovitata ruumi juhtida isegi märkimisväärse soojuse eraldumise korral külmetushaiguste võimaluse tõttu. Erandiks on spetsiaalsete anemostaatide kasutamine.

Küttekehade nõutav pindala Fк m2 määratakse järgmise valemiga:

Kus K— soojuskulu õhkkütteks, W (kcal/h); TO- küttekeha soojusülekandetegur, W / (m 2 -K) [kcal / (h-m 2 - ° C)]; t vrd T.— jahutusvedeliku keskmine temperatuur, 0 С; t r.v. on küttekeha läbiva kuumutatud õhu keskmine temperatuur, °C, võrdne (t n + t c)/2.

Kui jahutusvedelik on aur, siis jahutusvedeliku keskmine temperatuur tav.T. on võrdne küllastustemperatuuriga vastava aururõhu juures.

Vee temperatuuri jaoks tav.T. on määratletud kui kuuma ja tagasivoolu vee temperatuuride aritmeetiline keskmine:

Ohutustegur 1,1-1,2 võtab arvesse õhukanalite õhkjahutuse soojuskadu.

Küttekehade soojusülekandetegur K oleneb jahutusvedeliku tüübist, õhumassi kiirusest vp läbi küttekeha, geomeetrilistest mõõtmetest ja disainifunktsioonid küttekehad, vee liikumise kiirus läbi küttekeha torude.

Massi kiiruse all mõistetakse õhumassi, kg, mis läbib 1 m2 õhusoojendi elavat osa 1 sekundiga. Massi kiirus vp, kg/(cm2), määratakse valemiga

Vastavalt avatud sektsiooni pindalale fЖ ja küttepinnale FK valitakse küttekehade mudel, mark ja arv. Pärast küttekehade valimist määratakse õhumassi kiirus vastavalt selle mudeli küttekeha fD avatud sektsiooni tegelikule pindalale:

kus A, A 1 , n, n 1 ja T- koefitsiendid ja eksponendid, sõltuvalt kütteseadme konstruktsioonist

Vee liikumise kiirus küttetorudes ω, m/s, määratakse järgmise valemiga:

kus Q "on soojuse tarbimine õhu soojendamiseks, kJ / h (kcal / h); rp on vee tihedus, võrdne 1000 kg / m3, sv on vee erisoojus, võrdne 4,19 kJ / (kg- K); fTP - avatud ala jahutusvedeliku läbipääsuks, m2, tg - temperatuur kuum vesi toitetorustikus, ° С; t 0 - tagasivooluvee temperatuur, 0С.

Kütteseadmete soojusülekannet mõjutab nende torujuhtmetega sidumise skeem. Torujuhtmete ühendamise paralleelskeemi korral läbib eraldi küttekeha ainult osa jahutusvedelikust ja järjestikuse skeemi korral läbib iga küttekeha kogu jahutusvedeliku vool.

Kütteseadmete takistust õhu läbilaskvusele p, Pa väljendatakse järgmise valemiga:

kus B ja z on koefitsient ja eksponent, mis sõltuvad küttekeha konstruktsioonist.

Järjestikku paiknevate küttekehade takistus on võrdne:

kus m on järjestikku paiknevate küttekehade arv. Arvutamine lõpeb küttekehade soojusvõimsuse (soojusülekande) kontrollimisega vastavalt valemile

kus QK - kütteseadmete soojusülekanne, W (kcal / h); QK - sama, kJ/h, 3,6 - teisendustegur W-ks kJ/h FK - küttekehade küttepinna pindala, m2, mis on võetud seda tüüpi küttekehade arvutamise tulemusena; K - küttekehade soojusülekandetegur, W/(m2-K) [kcal/(h-m2-°C)]; tav.v - küttekeha läbiva kuumutatud õhu keskmine temperatuur, °C; tav. T on jahutusvedeliku keskmine temperatuur, °C.

Küttekehade valimisel võetakse hinnangulise küttepinna marginaal vahemikus 15–20%, õhu läbilaskvuse takistus - 10% ja vee liikumise takistus - 20%.

Peamine füüsikalised omadusedõhk: õhu tihedus, selle dünaamiline ja kinemaatiline viskoossus, erisoojusmahtuvus, soojusjuhtivus, termiline difusioon, Prandtli arv ja entroopia. Õhu omadused on toodud tabelites sõltuvalt temperatuurist normaalsel atmosfäärirõhul.

Õhu tihedus versus temperatuur

Esitatakse üksikasjalik tabel kuiva õhu tiheduse väärtuste kohta erinevatel temperatuuridel ja normaalsel atmosfäärirõhul. Mis on õhu tihedus? Õhu tihedust saab analüütiliselt määrata, jagades selle massi mahuga, mida see hõivab. etteantud tingimustel (rõhk, temperatuur ja niiskus). Selle tihedust on võimalik arvutada ka ideaalse gaasi olekuvalemi võrrandi abil. Selleks peate teadma absoluutne rõhk ja õhutemperatuur, samuti selle gaasikonstant ja molaarmaht. See võrrand võimaldab teil arvutada õhu tihedust kuivas olekus.

Praktikas, et teada saada, milline on õhu tihedus erinevatel temperatuuridel, on mugav kasutada valmis tabeleid. Näiteks antud õhuõhu tiheduse väärtuste tabel sõltuvalt selle temperatuurist. Tabelis olevat õhutihedust väljendatakse kilogrammides kuupmeetri kohta ja see on antud temperatuurivahemikus miinus 50 kuni 1200 kraadi Celsiuse järgi normaalsel atmosfäärirõhul (101325 Pa).

25°C juures on õhu tihedus 1,185 kg/m 3 . Kuumutamisel õhu tihedus väheneb - õhk paisub (selle erimaht suureneb). Temperatuuri tõusuga, näiteks kuni 1200 °C, saavutatakse väga madal õhutihedus, mis võrdub 0,239 kg/m 3 , mis on 5 korda väiksem kui selle väärtus toatemperatuuril. Üldjuhul võimaldab kütte vähenemine sellisel protsessil nagu loomulik konvektsioon toimuda ja seda kasutatakse näiteks lennunduses.

Kui võrrelda õhu tihedust, siis on õhk kolme suurusjärgu võrra kergem - temperatuuril 4 ° C on vee tihedus 1000 kg / m 3 ja õhu tihedus 1,27 kg / m 3. Samuti on vaja märkida õhutiheduse väärtus at normaalsetes tingimustes. Gaaside normaalsed tingimused on need, mille korral nende temperatuur on 0 ° C ja rõhk on võrdne normaalse atmosfäärirõhuga. Seega vastavalt tabelile õhutihedus tavatingimustes (NU juures) on 1,293 kg / m 3.

Õhu dünaamiline ja kinemaatiline viskoossus erinevatel temperatuuridel

Soojusarvutuste tegemisel on vaja teada õhu viskoossuse väärtust (viskoossustegur) erinevatel temperatuuridel. See väärtus on vajalik Reynoldsi, Grashofi, Rayleighi arvude arvutamiseks, mille väärtused määravad selle gaasi voolurežiimi. Tabelis on näidatud dünaamiliste koefitsientide väärtused μ ja kinemaatiline ν õhu viskoossus temperatuurivahemikus -50 kuni 1200°C atmosfäärirõhul.

Õhu viskoossus suureneb oluliselt temperatuuri tõustes. Näiteks õhu kinemaatiline viskoossus on temperatuuril 20 ° C 15,06 10 -6 m 2 / s ja temperatuuri tõusuga 1200 ° C-ni on õhu viskoossus 233,7 10 -6 m 2 / s, see tähendab, et see suureneb 15,5 korda! Õhu dünaamiline viskoossus temperatuuril 20°C on 18,1·10 -6 Pa·s.

Õhu kuumutamisel suurenevad nii kinemaatilise kui ka dünaamilise viskoossuse väärtused. Need kaks suurust on omavahel seotud õhutiheduse väärtuse kaudu, mille väärtus selle gaasi kuumutamisel väheneb. Õhu (nagu ka teiste gaaside) kinemaatilise ja dünaamilise viskoossuse suurenemine kuumutamisel on seotud neid ümbritsevate õhumolekulide intensiivsema vibratsiooniga. tasakaaluseisund(MKT andmetel).

Märkus: ole ettevaatlik! Õhu viskoossus on antud astmega 10 6 .

Õhu erisoojusmahtuvus temperatuuridel -50 kuni 1200°С

Esitatakse õhu erisoojusmahtuvuse tabel erinevatel temperatuuridel. Tabelis toodud soojusmahtuvus on antud konstantsel rõhul (õhu isobaariline soojusmahtuvus) temperatuurivahemikus miinus 50 kuni 1200°C kuiva õhu puhul. Mis on õhu erisoojusmahtuvus? Erisoojusvõimsuse väärtus määrab soojushulga, mis tuleb anda ühele kilogrammile konstantsel rõhul olevale õhule, et selle temperatuur tõuseks 1 kraadi võrra. Näiteks 20 °C juures 1 kg selle gaasi soojendamiseks 1 °C võrra isobaarses protsessis on vaja 1005 J soojust.

Õhu erisoojusmahtuvus suureneb selle temperatuuri tõustes.Õhu massi soojusmahtuvuse sõltuvus temperatuurist ei ole aga lineaarne. Vahemikus -50 kuni 120°C selle väärtus praktiliselt ei muutu - nendes tingimustes on õhu keskmine soojusmahtuvus 1010 J/(kg deg). Tabeli järgi on näha, et temperatuur hakkab oluliselt mõjutama alates väärtusest 130°C. Kuid õhutemperatuur mõjutab selle erisoojusmahtu palju nõrgemalt kui viskoossus. Nii et 0 kuni 1200°C kuumutamisel suureneb õhu soojusmahtuvus vaid 1,2 korda – 1005 kuni 1210 J/(kg deg).

Tuleb märkida, et soojusmahtuvus niiske õhk kõrgem kui kuiv. Kui võrrelda õhku, siis on ilmne, et vee väärtus on suurem ja veesisaldus õhus toob kaasa erisoojuse suurenemise.

Soojusjuhtivus, soojusdifuusioon, õhu Prandtli arv

Tabelis on toodud sellised atmosfääriõhu füüsikalised omadused nagu soojusjuhtivus, termiline difusioon ja selle Prandtli arv sõltuvalt temperatuurist. Kuiva õhu termofüüsikalised omadused on antud vahemikus -50 kuni 1200°C. Tabeli järgi on näha, et need õhu omadused sõltuvad oluliselt temperatuurist ja temperatuuri sõltuvus Selle gaasi kaalutavad omadused on erinevad.

Atmosfääri soojendamine (õhutemperatuur).

Atmosfäär saab aluspinnalt rohkem soojust maa pind kui otse päikese käest. Soojus kandub atmosfääri läbi molekulaarne soojusjuhtivus,konvektsioon, aurustumissoojuse vabanemine temperatuuril kondensatsioon veeaur atmosfääris. Seetõttu langeb troposfääri temperatuur tavaliselt kõrgusega. Aga kui pind annab õhku rohkem soojust, kui ta sama ajaga vastu võtab, siis see jahtub ja sellest jahtub ka õhk selle kohal. Sel juhul tõuseb õhutemperatuur koos kõrgusega. Sellist positsiooni nimetatakse temperatuuri inversioon . Seda võib täheldada suvel öösel, talvel - lumise pinna kohal. Temperatuuri inversioon on tavaline polaaralad. Inversiooni põhjuseks võib lisaks pinna jahutamisele olla sooja õhu nihkumine selle all voolava külma õhu poolt või külma õhu vool mägedevaheliste basseinide põhja.

Rahulikus troposfääris langeb temperatuur kõrgusega keskmiselt 0,6 ° iga 100 m kohta. Kuiva õhu tõusmisel see indikaator suureneb ja võib ulatuda 1 °-ni 100 m kohta ning niiske õhu tõusmisel see väheneb. Seda seletatakse sellega, et tõusev õhk paisub ja sellele kulutatakse energiat (soojust) ning niiske õhu tõusmisel veeaur kondenseerub, millega kaasneb soojuse eraldumine.

Tõusva õhu temperatuuri alandamine - pilvede tekke peamine põhjus . Suure rõhu all langev õhk surutakse kokku ja selle temperatuur tõuseb.

Temperatuur õhku muutub perioodiliselt päeva jooksul ja aastaringselt.

IN selle igapäevane kulg on üks maksimum (pärastlõunal) ja üks miinimum (enne päikesetõusu). Ekvaatorist poolustele vähenevad temperatuurikõikumiste ööpäevased amplituudid. Kuid samal ajal on nad maa kohal alati suuremad kui ookeani kohal.

IN aasta kursus temperatuuriõhk ekvaatoril - kaks maksimumi (pärast pööripäevi) ja kaks miinimumi (pärast pööripäeva). Troopilisel, parasvöötme ja polaarsel laiuskraadil - üks maksimum ja üks miinimum. Õhutemperatuuri aastaste kõikumiste amplituudid suurenevad laiuskraadi suurenedes. Ekvaatoril on neid vähem kui ööpäevas: 1-2°C ookeani kohal ja kuni 5°C maismaa kohal. Troopilistel laiuskraadidel - ookeani kohal - 5 ° C, maismaa kohal - kuni 15 ° C. IN parasvöötme laiuskraadid 10–15 °C ookeani kohal kuni 60 °C või rohkem maismaa kohal. Polaarsetel laiuskraadidel valitseb negatiivne temperatuur, selle aastane kõikumine ulatub 30-40°C-ni.

Õhutemperatuuri õige ööpäevase ja aastase kulgemise, mis on tingitud Päikese kõrguse horisondi kohal ja päeva pikkuse muutumisest, raskendavad mitteperioodilised muutused, mis on põhjustatud õhumasside liikumisest, mis on erinev temperatuur. Temperatuurijaotuse üldine muster troposfääri alumises kihis-selle vähenemine ekvaatorilt poolustele.

Kui aasta keskmine õhutemperatuur sõltus ainult laiuskraadist, oleks selle levik põhja- ja lõunapoolkeral sama. Tegelikkuses mõjutavad selle levikut aga oluliselt erinevused aluspinna olemuses ja soojuse ülekandmine madalatelt laiuskraadidelt kõrgetele laiuskraadidele.

Soojusülekande tulemusena on õhutemperatuur ekvaatoril madalam ja poolustel kõrgem kui ilma selle protsessita. Lõunapoolkeral on külmem kui põhjapoolkeral peamiselt jää ja lumega kaetud maa tõttu. lõunapoolus. keskmine temperatuurõhk alumises kahemeetrises kihis kogu Maa peale +14°C, mis vastab keskmisele aastane temperatuurõhk 40° N

ÕHUTEMPERATUURI SÕLTUVUS GEOGRAAFILISEST LAIUSKraadist

Õhutemperatuuri jaotumist maapinna lähedal näidatakse isotermide abil - liinid, mis ühendavad sama temperatuuriga kohti. Isotermid ei kattu paralleelidega. Nad painduvad, liikudes mandrilt ookeanile ja vastupidi.

atmosfääri rõhk

Õhul on mass ja kaal ning seetõttu avaldab see sellega kokkupuutuvale pinnale survet. Rõhku, mida õhk avaldab maapinnale ja kõigile sellel asuvatele objektidele, nimetatakse atmosfääri rõhk . See on võrdne peal oleva õhusamba massiga ja sõltub õhutemperatuurist: mida kõrgem on temperatuur, seda madalam on rõhk.

Atmosfääri rõhk aluspinnal on keskmiselt 1,033 g 1 cm kohta 2 (üle 10 tonni/m 2 ). Rõhku mõõdetakse elavhõbeda millimeetrites, millibaarides (1 mb = 0,75 mm Hg) ja hektopaskalites (1 hPa = 1 mb). Kõrgusega rõhk langeb: Troposfääri alumises kihis kuni 1 km kõrguseni väheneb 1 mm Hg võrra. Art. iga 10 m kohta Mida kõrgem, seda aeglasemalt rõhk langeb. normaalne rõhk ookeani tasemel - 760 mm. Rt. Art.

Üldine rõhujaotus Maa pinnal on tsooniline:

Seega nii talvel kui suvel ning üle mandrite ja ookeanide tsoonid kõrged ja madal rõhk. Rõhujaotus on jaanuari ja juuli isobarkaartidel selgelt näha. isobaarid - võrdse rõhuga kohti ühendavad liinid. Mida lähemal need üksteisele on, seda kiiremini muutub rõhk kaugusega. Rõhu muutuse suurust vahemaaühiku (100 km) kohta nimetatakse rõhu gradient .

Rõhu muutust seletatakse õhu liikumisega. See tõuseb seal, kus on rohkem õhku, ja väheneb seal, kus õhk lahkub. peamine põhjusõhu liikumine - selle soojendamine ja jahutamine aluspinnalt. Kui õhk soojeneb pinnalt, siis see paisub ja tormab üles. Olles jõudnud kõrgusele, mille juures selle tihedus on suurem kui ümbritseva õhu tihedus, levib see külgedele. Seetõttu väheneb rõhk soojale pinnale (ekvatoriaalsed laiuskraadid, mandriosa troopilised laiuskraadid suvel). Kuid samal ajal suureneb see naaberpiirkondades, kuigi temperatuur seal ei muutunud (talvel troopilised laiuskraadid).

Külma pinna kohal õhk jahtub ja kondenseerub, klammerdub pinna külge (polaarlaiuskraadid, talvel parasvöötme mandriosa). Ülaosas selle tihedus väheneb ja õhk tuleb siia küljelt. Selle kogus külma pinna kohal suureneb, rõhk sellele suureneb. Samal ajal, kus õhk on lahkunud, väheneb rõhk temperatuuri muutmata. Õhu soojenemine ja jahutamine pinnalt kaasneb selle ümberjaotumisega ja rõhu muutumisega.

Ekvatoriaalsetel laiuskraadidel surve on alati vähendatud. See on tingitud asjaolust, et pinnalt kuumutatud õhk tõuseb üles ja lahkub troopiliste laiuskraadide suunas, tekitades seal rõhu suurenemise.

Külma pinna kohal Arktikas ja Antarktikas survet kõrgendatud. See tekib õhuga, mis tuleb parasvöötme laiuskraadidelt kondenseerunud külma õhu kohale. Õhu väljavool polaarsetele laiuskraadidele on parasvöötme laiuskraadide rõhu languse põhjuseks.

Selle tulemusena moodustuvad madala (ekvatoriaalne ja parasvöötme) ja kõrge rõhu (troopiline ja polaarne) vööndid. Olenevalt aastaajast nihkuvad nad mõnevõrra suvepoolkera poole ("järeldes Päikesele").

polaaralad kõrgsurve nad laienevad talvel, kahanevad suvel, kuid eksisteerivad aastaringselt. Madalrõhuvööndid püsivad ekvaatori lähedal ja lõunapoolkera parasvöötme laiuskraadidel aastaringselt.

Talvel tõuseb põhjapoolkera parasvöötme laiuskraadidel rõhk mandrite kohal tugevalt ja madalrõhuvöönd “katkib”. Madala rõhuga suletud alad püsivad ainult ookeanide kohal - islandi Ja Aleuudi madalseisud. Üle mandrite, vastupidi, talvel tõusud :Aasia (siberi) Ja Põhja-ameeriklane. Suvel taastub põhjapoolkera parasvöötme laiuskraadidel madalrõhuvöönd.

Aasia kohale moodustub suvel tohutu madalrõhuala, mille keskus on troopilistel laiuskraadidel - Aasia madal. Troopilistel laiuskraadidel on mandrid alati soojemad kui ookeanid ja rõhk nende kohal on madalam. Seetõttu on ookeanide kohal subtroopilised kõrgpunktid :Atlandi ookeani põhjaosa (Assoorid), Vaikse ookeani põhjaosa, Atlandi ookeani lõunaosa, Vaikse ookeani lõunaosa Ja Lõuna-India.

Seega mandri- ja veepindade erinevast soojenemisest ja jahtumisest (mandripind soojeneb kiiremini ja jahtub kiiremini) soojade ja külmade hoovuste olemasolu ning muud põhjused Maal, v.a vööd atmosfääri rõhk võivad tekkida madala ja kõrge rõhu suletud alad.

Muutus suitsugaaside retsirkulatsioonis . Gaasi retsirkulatsiooni kasutatakse laialdaselt ülekuumendatud auru temperatuuri reguleerimise ulatuse laiendamiseks ja see võimaldab säilitada ülekuumendatud auru temperatuuri ka katlaseadme madalatel koormustel. IN Hiljuti Suitsugaaside retsirkulatsioon on saavutamas ka tuntust NO x moodustumise vähendamise meetodina. Sisse kasutatakse ka suitsugaaside retsirkulatsiooni õhuvool põletite ees, mis on efektiivsem N0 x moodustumise mahasurumisel.

Suhteliselt külmade ringlusgaaside viimine ahju alumisse ossa toob kaasa kiirgusküttepindade soojuse neeldumise vähenemise ning gaaside temperatuuri tõusu ahju väljalaskeava juures ja konvektiivsetes gaasikanalites, sh. suitsugaaside temperatuur. Suitsugaaside koguvoolu suurenemine gaasitee lõigul enne gaaside valimist retsirkulatsiooniks aitab kaasa konvektiivsete küttepindade soojusülekandetegurite ja soojuse neeldumise suurenemisele.

Riis. 2.29. Auru temperatuuri (kõver 1), kuuma õhu temperatuuri (kõver 2) ja suitsugaaside kadude (kõver 3) muutused sõltuvalt suitsugaaside retsirkulatsiooni osakaalust r.

Joonisel fig. 2.29 näitab katlaüksuse TP-230-2 omadusi koos gaasi retsirkulatsiooni proportsiooni muutumisega ahju alumisse ossa. Siin on taaskasutuse osakaal

kus V rc on retsirkulatsiooniks eemaldatud gaaside maht; V r - gaaside maht retsirkulatsiooni valimise punktis, võtmata arvesse V rc. Nagu näha, toob retsirkulatsiooni osakaalu suurenemine iga 10% võrra kaasa suitsugaaside temperatuuri tõusu 3–4°C võrra, Vr. - 0,2%, auru temperatuur - 15 ° C ja sõltuvuse olemus on peaaegu lineaarne. Need suhted ei ole üheselt mõistetavad kõigi katlaüksuste puhul. Nende väärtus sõltub ringluses olevate gaaside temperatuurist (gaasi sissevõtu koht) ja nende sisestamise viisist. Retsirkuleerivate gaaside väljavool ahju ülemisse ossa ei mõjuta ahju tööd, kuid viib gaaside temperatuuri olulise languseni ülekuumendi piirkonnas ja selle tulemusena languseni. ülekuumendatud auru temperatuuril, kuigi põlemisproduktide maht suureneb. Gaaside väljutamist ahju ülemisse ossa saab kasutada ülekuumendi kaitsmiseks lubamatult kõrge gaasitemperatuuri mõju eest ja ülekuumendi räbu vähendamiseks.

Muidugi toob gaasi retsirkulatsiooni kasutamine kaasa mitte ainult efektiivsuse vähenemise. bruto, vaid ka tõhusus katla agregaadi neto, kuna see põhjustab elektritarbimise suurenemist oma tarbeks.

Riis. 2.30. Soojuskadude sõltuvus mehaanilise allapõlemisega kuuma õhu temperatuurist.

Kuuma õhu temperatuuri muutus. Kuuma õhu temperatuuri muutus tuleneb õhusoojendi töörežiimi muutumisest, mis on tingitud selliste tegurite mõjust nagu temperatuuride erinevuse, soojusülekandeteguri, gaasi või õhuvoolu muutused. Kuuma õhu temperatuuri tõstmine suurendab, ehkki veidi, soojuse eraldumise taset ahjus. Kuuma õhu temperatuur mõjutab oluliselt madala lenduva võimsusega kütusel töötavate katlaagregaatide omadusi. ^ r.v vähenemine halvendab sel juhul kütuse süttimise tingimusi, kütuse kuivatamise ja jahvatamise režiimi, viib õhusegu temperatuuri languseni põletite sisselaskeavas, mis võib põhjustada kadude suurenemist. mehaanilise allapõletusega (vt joon. 2.30).

. Õhu eelsoojenduse temperatuuri muutmine.Õhusoojendi ees olevat õhu eelsoojendust kasutatakse selle küttepindade seina temperatuuri tõstmiseks, et vähendada suitsugaaside söövitavat mõju neile, eriti väävlisisaldusega kütuste põletamisel. PTE sõnul ei tohi väävlilise kütteõli põletamisel õhutemperatuur torukujuliste õhusoojendite ees olla madalam kui 110 ° C ja regeneratiivsete küttekehade ees - mitte madalam kui 70 ° C.

Õhu eelsoojendus võib toimuda kuuma õhu retsirkuleerimisega lõhkeventilaatorite sisselaskeavasse, kuid sellisel juhul väheneb katlaüksuse efektiivsus, kuna plahvatuse elektritarbimine suureneb ja temperatuur tõuseb. suitsugaasid. Seetõttu on selektiivauru või kuuma veega töötavates kütteseadmetes soovitav õhku soojendada üle 50°C.

Õhu eelsoojendusega kaasneb õhusoojendi soojuse neeldumise vähenemine temperatuuride erinevuse vähenemise, suitsugaaside temperatuuri ja soojuskadude suurenemise tõttu. Õhu eelsoojendus nõuab ka täiendavaid energiakulusid õhukütteseadme õhuvarustuseks. Sõltuvalt õhu eelsoojenduse tasemest ja meetodist, iga 10° C õhu eelsoojenduse kohta kasutegur brutomuutused umbes 0,15–0,25% ja suitsugaaside temperatuur - 3–4,5 ° C.

Kuna õhu eelsoojenduseks võetava soojuse osakaal katlaagregaatide soojusvõimsusest on küllalt suur (2-3,5%), on optimaalse õhukütte skeemi valik olnud suur tähtsus.

Külm õhk

Riis. 2.31. Võrguvee ja selektiivauruga kütteseadmetes kaheastmelise õhukütte skeem:

1 - võrgukütteseadmed; 2 - küttesüsteemi võrguveega õhkkütte esimene etapp; 3 - õhukütte pzrom teine ​​etapp; 4 - pump kütteseadmete tagasivooluvee tarnimiseks; 5 - õhukütte võrgu vesi (skeem suveperiood); 6 - õhukütte võrgu vesi (talveperioodi skeem).

Nad läbivad läbipaistvat atmosfääri ilma seda kuumutamata, jõuavad maapinnani, soojendavad seda ja õhk soojeneb sellest hiljem.

Pinna kuumenemise aste ja seega ka õhk sõltub eelkõige piirkonna laiuskraadist.

Kuid igas konkreetses punktis määravad selle (t o) ka mitmed tegurid, mille hulgas on peamised:

A: kõrgus merepinnast;

B: aluspind;

B: kaugus ookeanide ja merede rannikust.

A – Kuna õhku soojendatakse maapinnalt, siis mida madalamad on ala absoluutkõrgused, seda kõrgem on õhutemperatuur (samal laiuskraadil). Veeauruga küllastumata õhu tingimustes täheldatakse mustrit: iga 100 meetri kõrguse kohta langeb temperatuur (t o) 0,6 o C võrra.

B - Pinna kvalitatiivsed omadused.

B 1 - erineva värvi ja struktuuriga pinnad neelavad ja peegeldavad päikesekiiri erineval viisil. Maksimaalne peegelduvus on tüüpiline lumele ja jääle, minimaalne tumedale pinnasele ja kividele.

Maa valgustamine päikesekiirte poolt pööripäevade ja pööripäevade päevadel.

B 2 - erinevatel pindadel on erinev soojusmahtuvus ja soojusülekanne. Niisiis soojeneb Maailma ookeani veemass, mis võtab enda alla 2/3 Maa pinnast, suure soojusmahtuvuse tõttu väga aeglaselt ja jahtub väga aeglaselt. Maa soojeneb kiiresti ja jahtub kiiresti, st et umbes 1 m 2 maad ja 1 m 2 veepinda samasuguseks soojendada, on vaja kulutada erinevat energiahulka.

B - rannikutelt mandrite sisemusse väheneb veeauru hulk õhus. Mida läbipaistvam on atmosfäär, seda vähem hajub selles päikesevalgust ja kõik päikesekiired jõuavad Maa pinnale. juuresolekul suur hulkõhus olevad veeaurud, veepiisad peegeldavad, hajuvad, neelavad päikesekiiri ja kõik need ei jõua planeedi pinnale, samal ajal kuumutades see väheneb.

Enamik kõrged temperatuurid piirkondades registreeritud õhk troopilised kõrbed. IN kesksed piirkonnad Saharas ligi 4 kuud, t umbes õhutemperatuur varjus üle 40 o C. Samas ekvaatoril, kus päikesekiirte langemisnurk on suurim, ei ületa temperatuur +26 o C. .

Teisest küljest kiirgab Maa kuumutatud kehana energiat kosmosesse peamiselt pikalainelises infrapunaspektris. Kui Maa pind on mässitud pilvetekki, siis kõik infrapunakiired planeedilt ei lahku, kuna pilved viivitavad neid, peegeldudes tagasi maapinnale.

Selge taevaga, kui atmosfääris on vähe veeauru, lähevad planeedi kiirgavad infrapunakiired vabalt kosmosesse, samal ajal kui maapind jahtub, mis jahtub ja vähendab seeläbi õhutemperatuuri.

Kirjandus

1. Zubaštšenko E.M. Piirkondlik Füsiograafia. Maa kliima: õppevahend. 1. osa / E.M. Zubaštšenko, V.I. Šmõkov, A.Ya. Nemykin, N.V. Poljakov. - Voronež: VGPU, 2007. - 183 lk.